Огнестойкое стальное здание для центра обработки данных: системы пожаротушения в сочетании со сталью

Пассивная противопожарная защита в зданиях со стальным каркасом для центров обработки данных

Как стальное строительство способствует проектированию огнестойких центров обработки данных

Негорючая природа стали и высокая температура плавления (свыше 1370 °C) делают её изначально превосходящей горючие материалы в условиях пожара. В отличие от дерева или альтернатив на основе пластика, сталь дольше сохраняет свою конструкционную целостность во время пожара, обеспечивая больше времени для активации систем пожаротушения и безопасной эвакуации персонала.

Огнестойкие материалы и стратегии секционирования в объектах со стальным каркасом

Огнестойкость стальных конструкций обеспечивается за счет использования вспучивающихся покрытий, расширяющихся при нагреве, напыляемых огнезащитных материалов (SFRM) и бетонного обрамления. Членение на отсеки с использованием огнестойких гипсокартонных перегородок создает изолированные зоны, замедляющие распространение огня, что повышает безопасность occupants и ограничивает ущерб.

Решения по огнезащите для кабельных и трубных проходок в стальных зданиях

Сертифицированные UL системы огнезащиты — с использованием силиконовых герметиков, вспучивающихся лент и огнестойкой изоляции — защищают критически важные инженерные коммуникации. Эти решения сохраняют членение на отсеки и при этом компенсируют тепловое расширение стальных элементов при резких колебаниях температуры.

Соответствие стандартам NFPA 75 и TIA-942 по пассивной огнезащите

Для соответствия международным стандартам безопасности в зданиях со стальным каркасом должны быть установлены огнестойкие стены с пределом огнестойкости до четырех часов, как указано в руководящих принципах TIA-942. Стандарты также требуют физического разделения серверных помещений и зон повышенного риска, таких как аккумуляторные батареи ИБП, а также установки аварийных систем отключения питания в легкодоступных местах.

Интеграция активной детекции и подавления пожара в стальных дата-центрах

Интеграция систем активной противопожарной защиты со стальным каркасом зданий

Негорючесть стали обеспечивает беспрепятственную интеграцию превентивных спринклерных систем и распылителей чистых агентов без ущерба для структурной целостности. Многозонные сети детекции согласованы с расположением стальных балок, обеспечивая полное покрытие зон повышенного риска, таких как серверные стойки и помещения ИБП.

Объекты, использующие стальные каркасы, достигают на 23% более быстрого времени срабатывания подавления по сравнению с традиционным строительством, согласно отчету «Защита центров обработки данных от пожара 2025», благодаря беспрепятственным путям для компонентов системы.

Системы раннего обнаружения (например, VESDA) как дополнение к огнезащитным решениям на основе стали

Системы ASD, такие как VESDA, фактически повышают пассивную огнестойкость стальных конструкций. Эти системы работают за счёт забора проб воздуха через трубы, проложенные вдоль стальных потолочных решёток, которые мы видим повсюду. Их отличительная особенность — способность обнаруживать мельчайшие частицы задолго до того, как обычные дымовые извещатели начнут реагировать. В сочетании с надлежащими противопожарными барьерами из стали происходит нечто удивительное: система может ликвидировать небольшие возгорания прямо на месте их возникновения, предотвращая распространение огня на критически важные элементы строительной конструкции. Практические испытания показывают, что такой подход сокращает повреждение оборудования примерно на две трети в центрах обработки данных, построенных на стальном каркасе. Такая защита играет решающую роль, когда в чрезвычайных ситуациях каждая секунда имеет значение.

Резервирование и надёжность в системах пожаротушения для ответственных центров обработки данных со стальным каркасом

Стальные конструкции обеспечивают многоуровневое резервирование посредством:

• Двухпутевое подключение детекторов в стальных кабельных лотках
• Газовые баллоны с функцией отказобезопасности, установленные на стальных платформах
• Модульные стальные перегородки, обеспечивающие изолированные зоны подавления пожара

Стандарт TIA-942 требует возможности одновременного технического обслуживания систем пожаротушения в стальных конструкциях — это требование выполняется 94 % операторов за счёт использования резервных стальных крепёжных скоб и сейсмических распорок. Это обеспечивает непрерывную защиту во время обслуживания или выхода из строя компонентов.

Газовые и чистые агентные системы пожаротушения для стальных корпусов

Инертные газы и галогенированные чистые агенты (например, FM-200, Novec 1230) в огнестойких стальных центрах обработки данных

Современные стальные здания зачастую оснащаются газовыми системами пожаротушения для защиты ценного IT-оборудования. Продукты, такие как FM 200 и Novec 1230, действуют очень быстро, туша пламя примерно за десять секунд за счёт полного прекращения процесса горения. Это делает такие решения особенно подходящими для помещений, где серверы размещены плотно друг к другу. Ещё одно важное преимущество — то, что эти огнетушащие средства не оставляют после использования загрязнений или остатков, поэтому оборудование остаётся защищённым от повреждений. Исследования показывают, что при правильном уплотнении стальных конструкций они способны удерживать около 10 процентов объёма агента, необходимого для эффективного подавления пожара, а также помогают контролировать риски, связанные с перегревом в чрезвычайных ситуациях. Такое сочетание скорости, чистоты и герметичности делает эти системы всё более популярными среди операторов дата-центров, которые заботятся как о безопасности, так и о долговечности оборудования.

Совместимость систем чистого агента пожаротушения со стальными конструктивными средами

Сталь не горит, поэтому она отлично подходит для подключения к газовым системам, как того требуют стандарты NFPA 2001. Плотные уплотнения, которые мы используем на всех точках соединения и местах ввода труб в систему, надежно удерживают огнетушащее вещество внутри, где оно должно находиться, что особенно важно для корректной работы системы в чрезвычайных ситуациях. Согласно последнему Отчету о материалах пожарной безопасности за 2023 год, сталь достаточно хорошо сохраняется под воздействием химических агентов с течением времени, что позволяет зданиям дольше обходиться без замены компонентов. Еще одним преимуществом является модульная конструкция этих стальных систем. Когда компаниям потребуется в будущем обновить линии пожаротушения, они могут сделать это, не опасаясь ослабления конструкции здания, поскольку все элементы соединяются, как детали паззла.

Преимущества газового пожаротушения в минимизации водного ущерба чувствительным ИТ-устройствам

Газовые системы устраняют простои, связанные с водой, которые обходятся центрам обработки данных в среднем в 9000 долларов в минуту (Ponemon Institute, 2023). Смеси инертных газов снижают уровень кислорода ниже 15%, подавляя пламя без повреждения серверов. Этот метод сохраняет целостность изоляции в стальных зданиях, в отличие от традиционных спринклерных систем, которые при срабатывании могут ускорить коррозию.

Регулирование фторсодержащих газов и экологическое воздействие при выборе газовых систем пожаротушения

Новое регулирование ЕС по фторированным газам 2024/573 требует сокращения выбросов гидрофторуглеродов почти на 92 процента до 2030 года. В настоящее время большинство современных систем соответствуют не только базовым требованиям пожарной безопасности, но и строгим экологическим стандартам зданий LEED. Они оказывают примерно на 99% меньшее воздействие на глобальное потепление по сравнению с устаревшим оборудованием прошлых лет. Независимые испытания показали, что Novec 1230 имеет показатель повреждения озонового слоя всего 0,3 АТМ, что соответствует типичному эксплуатационному сроку стальных центров обработки данных — около тридцати лет. Это логично для объектов, планирующих своё экологическое воздействие в долгосрочной перспективе.

Водяные системы пожаротушения для высокоплотных стальных центров обработки данных

Предварительные спринклерные системы (с одинарной/двойной блокировкой) в условиях стальных конструкций

Для стальных конструкций системы водяного пожаротушения с предварительным действием обеспечивают надежную защиту от воды без ненужных срабатываний. Эти системы требуют одновременного поступления сигналов о тепле и дыме перед подачей воды, что снижает количество ложных срабатываний примерно на три четверти по сравнению с обычными спринклерами, согласно последним отраслевым отчетам FM Global. То, что сталь не горит, позволяет устанавливать системы с сухими трубопроводами, а оцинкованные металлические каркасы хорошо противостоят коррозии, вызванной влажностью со временем. Существует также два основных типа таких систем: модели с одинарной блокировкой работают с использованием сжатого воздуха и электронных датчиков, тогда как версии с двойной блокировкой включают дополнительный этап проверки. Этот второй уровень подтверждения особенно важен в зонах с высоким уровнем безопасности, таких как центры обработки данных уровня Tier IV, где поддержание огнестойкости в течение как минимум 25 минут имеет решающее значение.

Тонкораспыленный водяной туман как экологически безопасная альтернатива традиционным спринклерным системам

Система пожаротушения водяным туманом работает за счет выпуска крошечных капель воды размером около 50–200 микрон. Эти микроскопические частицы быстро охлаждают пламя, а также уменьшают количество доступного кислорода, при этом расходуя на 90 процентов меньше воды по сравнению с традиционными спринклерными системами. Последнее издание стандарта NFPA 750 от 2024 года подтверждает высокую эффективность таких систем в дата-центрах, заполненных серверами. Испытания показали, что при использовании водяного тумана только около половины процента оборудования намокает, тогда как при применении традиционных систем затопления этот показатель достигает почти четверти. Еще одним преимуществом являются трубы из нержавеющей стали, которые со временем не накапливают осадок. Кроме того, размещение форсунок между горячими и холодными проходами позволяет пожарным целенаправленно воздействовать на конкретные зоны, не нарушая при этом тонкие воздушные потоки, столь важные для работы серверных помещений.

Сравнительный анализ: системы водяного тумана и преакционные системы в помещениях с высокой плотностью серверного оборудования

Появляются гибридные конфигурации, сочетающие водяное туманообразование в зонах ИТ-оборудования с системами предварительного действия, защищающими строительные конструкции; по результатам недавних испытаний такая стратегия позволяет сократить общее потребление воды на 68 %

Соответствие стандартам и комплексный проект пожарной безопасности в стальных центрах обработки данных

Соблюдение требований NFPA 75, NFPA 750 и FM Global при проектировании систем пожаротушения

При проектировании зданий со стальным каркасом крайне важно соблюдение таких стандартов, как NFPA 75 для защиты оборудования ИТ-инфраструктуры, NFPA 750 в отношении систем водяного тумана, а также рекомендаций FM Global. Сталь по своей природе не горит, что позволяет ей обеспечивать четырёхчасовую огнестойкость важных стен в соответствии с требованиями NFPA 75. Кроме того, модульная структура стального каркаса значительно упрощает установку систем пожаротушения, требуемых по NFPA 750. Согласно Техническому документу FM Global 5-32, рекомендуется предусматривать резервные системы пожаротушения в зонах с высокой плотностью размещения серверов. Такая избыточность хорошо работает, поскольку стальные конструкции способны выдерживать дополнительные системы без ущерба для прочности здания. Большинство инженеров подтвердят, что такой подход не только соответствует нормативным требованиям, но и обеспечивает уверенность при защите ценного оборудования центров обработки данных.

Соответствие выбора систем требованиям экологической безопасности и регламенту F-GAS

При выборе между газообразными агентами, такими как Novec 1230 и различными инертными газами, руководители объектов должны соблюдать баланс между соответствием стандартам NFPA 2001 и требованиями ЕС по фторированным газам от 2014 года, которые ограничивают потенциал глобального потепления значением 1500. Стальные контейнеры зарекомендовали себя с лучшей стороны, поскольку обеспечивают настолько плотное уплотнение, что могут удерживать эти агенты на 30–60 процентов дольше по сравнению со старыми материалами. Это означает меньшее количество пополнений со временем и в конечном итоге меньшую нагрузку на окружающую среду на протяжении всего жизненного цикла системы. В Европе большинство центров обработки данных на стальной основе уже переходят на системы с показателями GWP ниже 1000. По данным отраслевых экспертов, в 2023 году доля внедрения составила около 78%, что демонстрирует, насколько быстро эта тенденция распространилась среди экологически ответственных операторов.

Бесшовная интеграция систем пожарной безопасности со стальным архитектурным дизайном

Размерная стабильность стали позволяет встраивать сертифицированные противопожарные системы прохода кабелей вместе с предварительно спроектированными трубами подавления непосредственно в несущие балки и колонны на этапе их изготовления. Такой подход уменьшает количество досадных изменений в последний момент после завершения строительства. Что особенно важно, около 9 из 10 проникновений в огнестойкие преграды успешно проходят испытания на утечку воздуха по стандарту UL 1479, что весьма впечатляет. Еще одно преимущество — модульные стальные панели, обеспечивающие быстрый доступ к клапанам и детекторам системы подавления при сохранении надлежащей компартментализации, что инспекторы всегда проверяют во время обязательных проверок на соответствие NFPA 25.

Часто задаваемые вопросы

Чем стальные конструкции лучше в условиях пожара для центров обработки данных?

Сталь не является горючим материалом и имеет высокую температуру плавления, что помогает ей дольше сохранять целостность конструкции в случае пожара. Это обеспечивает больше времени для работы систем подавления и безопасной эвакуации.

Как достигаются огнезащитные свойства в стальных конструкциях?

Огнестойкость достигается за счёт использования вспучивающихся покрытий, напыляемых огнезащитных материалов и бетонного обрамления. Также применяются огнестойкие гипсокартонные панели для зонирования помещений, что замедляет распространение огня.

Безопасно ли использовать распространённые газовые системы пожаротушения в дата-центрах со стальным каркасом?

Да, распространённые газовые системы пожаротушения, такие как FM-200 и Novec 1230, можно безопасно использовать в дата-центрах со стальным каркасом. Герметичность стали повышает эффективность этих систем, обеспечивая удержание газового агента.

В чём разница между системами тонкораспылённой воды и предварительного действия в стальных дата-центрах?

Системы тонкораспылённой воды используют меньше воды и вызывают меньшее намокание оборудования, тогда как системы предварительного действия лучше предотвращают ложные срабатывания. Обе системы находят своё применение в зависимости от требований к монтажу.